（EPC請負業者は、PV発電所の長期的な健全性を確保する上で重要な役割を果たします。クレジット：Sterling＆Wilson。）
太陽光発電は信頼性が高く安定した技術であり、モジュールの革新により平均寿命が延びるだけです。太陽光発電モジュールは一般的に太陽光発電分野で最も注目されていますが、太陽光発電設備の成功に不可欠なさまざまな技術とサービスがあります。これらの多くは、システム設計やコンポーネントの調達からプロジェクトの設置まで、エンドツーエンドのソーラーサービスを網羅するEPC（エンジニアリング、調達、建設）の傘下にあります。
SolarPower Europeの運用および保守（O＆M）ベストプラクティスガイドライン（現在は第4版）と資産管理に関連するガイドラインの初版（2019年12月に公開）が成功した後、2つのドキュメントの背後にあるタスクフォースは現在、業界がEPCセグメントを標準化および最適化するのを支援することを目的とした、史上初のEPCベストプラクティスガイドライン。今年後半に発行されるこのドキュメントは、EPCプロバイダーだけでなく、投資家、金融業者、監視ソリューションプロバイダー、資産運用会社、さらにはO＆M請負業者を含むすべての関連する利害関係者を対象としています。EPCガイドラインの重要な要素は、ヨーロッパの太陽光発電業界が運用段階で経験した長期的な経験から利益を得て、フィードバックループとすべてのプロバイダーとの対話を作成することです。
この記事は、EPCのコア要素のいくつかを紹介することを目的としています：インバーター、トラッカー、ジャンクションボックス、および監視技術。これらは、太陽光発電設備の長期的な成功と効率を保証する技術であり、適切な注意を払えば、太陽光発電システムのライフサイクルを通じて開発者に多大なリソースを節約することができます。
インバーター：PVプラントの心臓部
インバーターとそれに関連する技術は、すべての太陽光発電システムの中心的なコンポーネントです。インバーターは、PVアレイによって生成された電力をグリッドに供給したり、接続されたAC消費者が使用したり、ストレージシステムと組み合わせて一時的に保存したりできることをダウンストリームで保証します。上流では、地絡検出、アーク検出、離島防止などの重要な安全機能を実行します。エネルギーミックスにおけるPVのシェアが継続的に増加しているため、インバーターは、グリッドの安定化にも関連して、ますます多くのタスクを実行する必要があります。グリッドがよりスマートになるにつれて、インバーターはより多くのグリッド関連サービスを引き継ぐ必要があります。これらのサービスを常に実行するために、ますます多くの太陽光発電所がエネルギー貯蔵システムと組み合わされます。
トポロジー
太陽光発電所のトポロジーは通常、3つの異なる概念に従います。（1）発電所の大部分は中央インバーターを介して動作できます。（2）インバーターは、単一または複数のストリングを組み合わせて、ストリングレベルで使用できます。または（3）モジュールレベルのパワーエレクトロニクス（MLPE）を介して、モジュールレベルで操作できます。メンテナンスのしやすさとプラントの可用性に関しては、中央インバーターはメンテナンスが容易であり、最良のシナリオでは現場で修理できるため、20年以上の長い全体寿命を提供することに注意する必要があります。ただし、問題が発生した場合、発電所の大部分がフィードインから分離されます。MLPEおよびストリングインバーターは通常、現場で修理することはできず、環境の影響がなくなるまで触れないでください。彼らの失敗の場合には、影響を受けるのは、より小さなシステム部品のみ、または1つのPVモジュールのみです。このようなインバータは通常、プラントの稼働時間よりも寿命が短いため、システムの寿命中に交換する必要があります。
さらに、アクセスしにくいコンポーネントの特定の障害数は、システムで使用される電子コンポーネントの数とともに増加します。産業プラントとユーティリティプラントでのさまざまなトポロジの使用頻度に関する市場分析では、ストリングインバータとセントラルインバータの設計が均等に分布しており、MLPEベースのプラントの数が増えています（レベルははるかに低いですが）。可用性は、適切な設計またはプロバイダーの選択においても主要な役割を果たします。欠陥が発生した場合、歩留まりの低下を最小限に抑えるために、交換品を短期的に入手できることが重要です。
計画と試運転
太陽光発電設備に関しては、計画の重要性を十分に強調することはできません。使用されるコンポーネントの品質と信頼性に加えて、システムのその後のパフォーマンスの品質が決定されるのはこの段階です。標準に準拠した計画に加えて、メーカーが推奨する環境条件と作業ウィンドウを遵守する必要があります。これらの要件に従わないと、通常、動作中の故障率が高くなります。したがって、試運転の前後に、関連するサイズの各システムを独立した当事者に検査してもらい、逸脱を修正することをお勧めします。たとえば、IEC 62446シリーズのドキュメントには、適切な手順に関するガイダンスが記載されています。
太陽光発電システムのダウンタイムは、多くの場合、インバーター[1] [InvRel]によって引き起こされます。ただし、これらの評価の根底にある中断の多くは、最終的には他のシステムコンポーネントの問題が原因です。ここでは、地絡の問題と、対応する検出が利用可能な場合は、実際のまたは誤って検出されたアーク障害が役割を果たします。プラントの設計に加えて、使用されるコンポーネントの品質は決定的に重要です。ただし、プラントの設計者または設置者は、フィールドデータやその他の経験値に依存することなく、品質を包括的に評価する可能性が限られています。インバーターの認定基準への適合は必須ですが、現場での耐久性について詳細に説明することはできません。これは、インバータの寿命モデルに基づくシミュレーションに関連して、長寿命テストによってのみ決定できます。
これは、PV TechPowerの第24巻に最初に掲載された記事の抜粋です。記事全体はここで読むことが できます。またはPVTech Power 24の完全なデジタルコピーで読むことができます。これは、PV TechStoreからダウンロードでき ます。
参考文献
[1]ナガラジャン、アダーシュ、ラマナサンチアガラジャン、イングリッドリピンズ、ピーターハッケ。2019.太陽光発電インバーターの信頼性評価。コロラド州ゴールデン：国立再生可能エネルギー研究所。NREL / TP-5D00-74462。 https://www.nrel.gov/docs/fy20osti/74462.pdf。
著者
ソーラーパワーヨーロッパ国際協力責任者、マテハイズ
MátéHeiszは、SolarPower Europeの国際協力の責任者であり、協会のライフサイクル品質ワークストリームと新興市場ワークストリームのコーディネーターです。2017年にSolarPowerEuropeに入社する前、マテはチュニジアで4年間、ドイツ開発協力公社（GIZ）に代わってチュニジアのエネルギー省で再生可能エネルギーアドバイザーとして働いていました。マテは、ベルリン自由大学で国際関係の修士号を、ブダペシュトコルヴィナス大学で経済学の修士号を取得しています。
ラルフ・ゴッシャルグ、フラウンホーファーCSPディレクター、グリッドパリティの信頼性とテクノロジー部門
ゴットシャルグ博士は、2018年からフラウンホーファーシリコン太陽光発電センターのグリッドパリティの信頼性と技術部門のディレクターを務めています。また、ドイツのケーテンにあるアンハルト応用科学大学の太陽光発電エネルギーシステムの教授でもあります。それ以前は、英国ラフバラ大学の再生可能エネルギーシステム技術センター（CREST）で応用太陽光発電の教授を務めていました。
マーティン・リュトゲンス、 ソーラーインターナショナルシニアプロジェクトマネージャー、ABO Wind AG
マーティンは、ドイツのABO WindAGのソーラーインターナショナルのシニアプロジェクトマネージャーです。それ以前は、ドイツのCTFソーラーで購買およびプロジェクト管理の責任者を務めていました。彼はまた、GüntherSpelsbergPhotovoltaicおよびBPSolarでも役職を歴任しました。
ニコラスボグダンスキー、 エネルギー貯蔵システムのグローバルヘッド、 テュフラインランドAG
ボグダンスキー博士は、ドイツのヴッパータール大学で電気工学を学びました。彼は数年間、半導体科学と高分子力学の分野で科学者として働いています。テュフラインランドでは、太陽エネルギーの研究開発グループの一員であり、PVの信頼性プロジェクトを担当しています。
セザー・ヒダルゴ、プリンシパルエンジニアソーラー、DNV GL
セザールはDNVGLのプリンシパルエンジニアであり、2007年から2015年まで国際ソーラーチームを率いています。DNVGL内での彼の以前の役割には、スペインとラテンアメリカのシニアインディペンデントエンジニア、スペイン、ラテンアメリカ、およびBalkans、および他のマーケティング職の中でも、スペイン語でのトレーニングコースの責任。セザールは、1995年から2000年にかけて、再生可能エネルギーのコンサルティングでインターナショナルに勤務し、試運転と運用の最初の数か月間、15MWのガスおよび燃料油エンジンをベースにしたコージェネレーションプラントのディレクターも務めました。
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